一种电动汽车充电装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种电动汽车充电装置和方法，其包括频率检测模块和响应控制模块，以及超短期预测模块，所述频率检测模块的输入端与接入电网电连接，所述频率检测模块的输出端通过超短期预测模块与所述响应控制模块连接，所述响应控制模块与电动汽车电池组电连接，通过超短期预测模块分析未来电网的变化趋势，当预测的频率偏差与检测的频率偏差的差值在一定的阈值区间内，才确定检测结果有效，提高了电网频率变动检测结果的合理可信度，增加了频率响应的可靠性。

Charging device and method for electric automobile

The invention provides apparatus and method for charging electric vehicles, including the frequency detection module and response module, and ultra short term prediction module, the frequency detection module is connected with the input terminal and the access of power grid, the output frequency of the detection module of the prediction module and the control module is connected with the response. The response control module is connected with the electric vehicle battery by ultra short term prediction module analysis the future trend of power grid, difference frequency deviation and frequency deviation detection when the prediction in a certain range of threshold value, to determine the effective detection results, reasonable reliability improves the grid frequency change detection results, increase reliability frequency response.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电装置和方法
本专利技术涉及电气领域，特别涉及一种电动汽车充电装置和方法。
技术介绍
V2G技术的诞生，实现电动汽车与电网能量和信息的双向交换，使电动汽车不再仅仅是一个电力使用者，更是一个积极的参与者。通过合理的控制策略，对电动汽车充放电进行适当调整与控制，实现电网与用户之间能量的双向互动，使得电力供应系统更稳定、更可靠，改善电网的电能质量及其运行经济性。电动汽车参与电网调频，主要包括向上调频与向下调频两种调频方式。向上调频方式是指电动汽车向电网回送功率；向下调频方式则是电动汽车向电网吸收功率。电动汽车的运行模式一般分为三种：可控负荷模式，能控制电动汽车的充电功率；中立模式，电动汽车与电网相连但没有功率交换；发电模式，电动汽车将储存的能量返还给电网。电动汽车根据当前电网的运行情况，通过改变电动汽车的运行模式以实现充放电功率的快速调整，从而阻止频率的下降或升高，提高电网安全稳定运行与新能源的接纳能力。如专利公开号为CN103762688A，专利名称为一种电动汽车充电设备动态响应电网频率的装置的专利文献中，公开的电动汽车充电设备装置的频率响应控制模块是将电网频率变化率分为n个等级，并以此将响应控制模块的响应门槛设为n个等级，不同的响应门槛对应不同的控制策略，进而对应不同的充电状态。当电网频率发生异常或即将发生异常时，若监测的频率偏移达到EV(电动汽车)的频率响应动作门槛值，此时EV(电动汽车)根据自身的SOC(荷电状态)判断是否适合参与到电网的频率响应，若适合参与则按照响应的控制策略进行频率响应；若SOC(荷电状态)不适合当前的响应动作，则处于闲置状态，直到下一个监测周期T，重复上一轮控制动作；若未出现频率异常时，EV(电动汽车)则保持正常的充电状态；每隔一定周期T监测一次电网频率，根据电网频率的变化率，判断频率的变化趋势，决定电动汽车的充电状态或充电功率大小。上述技术方案的频率响应动作门槛值、响应幅度、采样周期等参数都是固定不变，当电网频率发生异常或即将发生异常时，电网频率变化率与临近的频率响应动作门槛值之间的间隔会造成一定的延时，从而造成响应控制模块响应动作的进一步延时，不利于快速地契合电网调频需求，不能及时有效减小电网环境继续恶化的风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种电动汽车充电装置和方法，其响应速度快，可以有效地减小电网环境继续恶化的风险，快速改善电网环境。本专利技术的解决方案是这样实现的：一种电动汽车充电装置，包括频率检测模块和响应控制模块，其中，还包括超短期预测模块，所述频率检测模块的输入端与接入电网电连接，所述频率检测模块的输出端通过超短期预测模块与所述响应控制模块连接，所述响应控制模块与电动汽车电池组电连接；所述频率检测模块用于检测电网频率的实时变化并将采样频率数据传递到超短期预测模块；所述超短期预测模块用于对电网频率未来几秒之内的频率变化进行预测，并将预测频率变化数据传递到响应控制模块；所述响应控制模块接收到超短期预测模块发送的预测频率变化数据后，经过数据处理，若判断电网频率有变化的趋势，则响应控制模块根据电网频率变化趋势动态调整响应幅度。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，增加每一个门槛等级内响应幅度；当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，降低每一个门槛等级内响应幅度。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述响应控制模块接收到超短期预测模块发送的预测频率变化数据后，经过数据处理，若判断电网频率有变化的趋势，所述响应控制模块根据电网频率变化趋势动态调整响应门槛值和对电网频率检测的采样频率。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，则降低每一级动作的门槛值；或者，当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，则提高电动汽车响应每一级动作的门槛值；或者，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，则提高对电网频率检测的采样频率；或者，当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，则降低对电网频率检测的采样频率。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述响应控制模块设置有动态响应按钮和人工控制按钮。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述响应控制模块还与报警器和显示器电连接，当响应控制模块检测到并确认频率偏离额定值时，响应控制模块给出报警信号，报警器开始报警；所述显示器显示频率偏差以及频率变化率信息。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，还提供了一种电动汽车充电方法，包括以下步骤：S01，电网频率检测，检测电网频率的实时变化；S02，电网频率变化预测，对电网频率未来几秒之内的频率变化进行预测；S03，响应控制，当判断电网频率有变化的趋势时，则根据电网频率变化趋势动态调整响应幅度。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述步骤S03具体为，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，增加每一个门槛等级内响应幅度；当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，降低每一个门槛等级内响应幅度。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述步骤S03还包括，当所述响应控制模块接收到超短期预测模块发送的预测频率变化数据后，经过数据处理，若判断电网频率有变化的趋势，则响应控制模块根据电网频率变化趋势动态调整响应门槛值和对电网频率检测的采样频率。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述步骤S03具体为，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，则降低每一级动作的门槛值；或者，当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，则提高电动汽车响应每一级动作的门槛值；或者，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，则提高对电网频率检测的采样频率；或者，当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，则降低对电网频率检测的采样频率。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述步骤S03具体为，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，降低每一级动作的门槛值并增加每一个门槛等级内响应幅度；当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，提高电动汽车响应每一级动作的门槛值并降低每一个门槛等级内响应幅度。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述响应控制步骤，包括自动动态响应和人工动态响应两种模式。本专利的有益效果为：本专利所述的电动汽车充电装置和方法，其通过超短期预测模块分析未来电网的变化趋势，当预测的频率偏差与检测的频率偏差的差值在一定的阈值区间内，才确定检测结果有效，提高了电网频率变动检测结果的合理可信度，增加了频率响应的可靠性；而且，本专利申请根据电网频率变化趋势，动态调整电动汽车的响应动作门槛值和相应的幅度及对电网频率检测的采样频率，具体来说，每一级的门槛值设定受电网频率变化趋势影响，当电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，降低每一级动作的门槛值，使得电动汽车可以快速响应，改善电网环境；当电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，提高电动汽车响应每一级动作的门槛值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充电装置，包括频率检测模块和响应控制模块，其特征在于，还包括超短期预测模块，所述频率检测模块的输入端与接入电网电连接，所述频率检测模块的输出端通过超短期预测模块与所述响应控制模块连接，所述响应控制模块与电动汽车电池组电连接；所述频率检测模块用于检测电网频率的实时变化并将采样频率数据传递到超短期预测模块；所述超短期预测模块用于对电网频率未来几秒之内的频率变化进行预测，并将预测频率变化数据传递到响应控制模块；所述响应控制模块接收到超短期预测模块发送的预测频率变化数据后，经过数据处理，若判断电网频率有变化的趋势，则响应控制模块根据电网频率变化趋势动态调整响应幅度。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电装置，包括频率检测模块和响应控制模块，其特征在于，还包括超短期预测模块，所述频率检测模块的输入端与接入电网电连接，所述频率检测模块的输出端通过超短期预测模块与所述响应控制模块连接，所述响应控制模块与电动汽车电池组电连接；所述频率检测模块用于检测电网频率的实时变化并将采样频率数据传递到超短期预测模块；所述超短期预测模块用于对电网频率未来几秒之内的频率变化进行预测，并将预测频率变化数据传递到响应控制模块；所述响应控制模块接收到超短期预测模块发送的预测频率变化数据后，经过数据处理，若判断电网频率有变化的趋势，则响应控制模块根据电网频率变化趋势动态调整响应幅度。2.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，增加每一个门槛等级内响应幅度；当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，降低每一个门槛等级内响应幅度。3.根据权利要求1或2所述的电动汽车充电装置，其特征在于，所述响应控制模块接收到超短期预测模块发送的预测频率变化数据后，经过数据处理，若判断电网频率有变化的趋势，所述响应控制模块根据电网频率变化趋势动态调整响应门槛值和对电网频率检测的采样频率。4.根据权利要求3所述的电动汽车充电装置，其特征在于，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，则降低每一级动作的门槛值；或者，当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，则提高电动汽车响应每一级动作的门槛值；或者，当所述响应控制模块判断电网频率有发生异常或者频率偏差变大的趋势时，则提高对电网频率检测的采样频率；或者，当所述响应控制模块判断电网频率偏差有逐步缓解的趋势时，则降低对电网频率检测的采样频率。5.根据权利要求3所述的电动汽车充电装置，其特征在于，所述响应控制模块设置有动态响应按钮和人工控制按钮；或者，所述响应控制模块还与报警器和显示器电连接，当响应控制模块检测到并确认频率偏离额定值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：周珑，黎灿兵，朱曼曼，汤俊，李奇远，颜博文，万婵，彭泽武，江疆，冯歆尧，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司信息中心，湖南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44